Manipulación de obleas. Cámaras de vacío. Segundo nivel de ASML.

Las piezas de semiconductores han de estar extremadamente limpias: cuentan las partículas, la contaminación iónica y la desgasificación. Nuestro flujo es este: zona de mecanizado dedicada, sin contaminación cruzada; limpieza por ultrasonidos en varias etapas, con agua desionizada, alcohol isopropílico y soluciones específicas; embalaje en ambiente limpio de clase 1000 / ISO 6; y entrega en doble bolsa. En las piezas críticas documentamos el recuento de partículas de cada una.

Manipular semiconductores exige materiales seguros frente a descargas electrostáticas, para que la estática no dañe unos dispositivos tan delicados. Los habituales: PEEK-CF30, que es PEEK cargado con carbono y una resistencia superficial de 10^4 a 10^6 ohmios; Delrin conductor; y ciertos plásticos mecanizables antiestáticos. Los trabajamos en una zona dedicada y protegida frente a la estática, con la certificación del material documentada.

Las cámaras de vacío exigen componentes de desgasificación mínima: los gases atrapados se liberan poco a poco y contaminan el proceso. Es crítico allí donde se busca pureza de capa atómica. Los materiales: 316L electropulido, Vespel SP-1, cobre OFE y ciertas cerámicas cualificadas para ultraalto vacío. El proceso: limpieza a fondo y horneado en vacío a temperatura elevada para expulsar los residuos. Nuestras piezas cumplen una desgasificación total por debajo de 10^-10 mbar·L/s.

El equipo de semiconductores lleva la precisión al límite. Lo habitual: cotas de platina de litografía a ±0,005 mm y referencias de montura óptica a ±0,002 mm, frente a los ±0,01 a 0,025 mm de la industria corriente. Verificamos las cotas críticas por máquina de medición con compensación de temperatura, y para las que bajan de la micra recurrimos a medición interferométrica en laboratorios asociados.

Los materiales corrientes del sector: 316L para la estructura de la cámara; Invar 36 para platinas de precisión, por su mínima deriva térmica; composite de molibdeno y cobre para gestión térmica, porque su dilatación casa con la del silicio; PEEK-CF30 para manipular obleas sin riesgo electrostático; aluminio 6061 para uso general; y cerámicas especiales como la alúmina y el carburo de silicio, a través de socios. La elección la manda la aplicación concreta: química, temperatura, vacío y exigencias de limpieza.

Los programas de semiconductores se planifican con doce a veinticuatro semanas de antelación. Conseguir aleaciones especiales lleva de cuatro a seis semanas; el mecanizado, de cuatro a ocho en trabajos complejos; los ensayos de cualificación y la documentación, de dos a seis. En serie, las entregas son mensuales contra un pedido abierto. Con los fabricantes de equipos —ASML, Applied Materials— la relación de suministro dura años, con pedidos regulares.